java 中的`ArrayList` - 集合框架

原文： https://beginnersbook.com/2013/12/java-arraylist/

Arraylist类实现List接口，它基于Array数据结构。由于其提供的功能和灵活性，它被广泛使用。大多数开发人员选择Arraylist而不是数组，因为它是传统 java 数组的一个很好的替代品。ArrayList是List接口的可调整大小的数组实现。它实现了所有可选的列表操作，并允许所有元素，包括null。

为什么ArrayList比数组好？

数组的限制是它有一个固定的长度，所以如果它已满，你不能再添加任何元素，同样如果有多个元素被删除，内存消耗将与它不收缩相同。

另一个ArrayList可以在添加和删除元素后动态增长和缩小（参见下图）。除了这些好处之外，ArrayList类还允许我们使用它的预定义方法，这使我们的任务变得简单。让我们看一下图表来理解从ArrayList中添加和删除元素，然后我们将看到这些程序。

在指定位置的ArrayList中添加元素：

从ArrayList中删除元素：

本指南末尾有一些关于ArrayList的教程列表，请参考它以完全理解和学习ArrayList概念。

如何创建ArrayList？

我们可以通过编写一个这样的简单语句来创建一个ArrayList：

此语句创建一个名为alist且类型为String的ArrayList。该类型确定列表将具有哪种类型的元素。由于此列表是String类型，因此要添加到此列表的元素将为String类型。

ArrayList<String> alist=new ArrayList<String>();

类似地，我们可以创建接受int元素的ArrayList。

ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();

如何将元素添加到ArrayList？

我们使用add()方法向ArrayList添加元素，这种方法有几种变体，我们可以根据需要使用它们。例如：如果我们想在List的末尾添加元素，那么就这样做：

alist.add("Steve"); //This will add "Steve" at the end of List

要在ArrayList中的指定位置添加元素，我们可以在add方法中指定索引，如下所示：

alist.add(3, "Steve"); //This will add "Steve" at the fourth position

让我们写完整的代码：

import java.util.*;  
class JavaExample{  
   public static void main(String args[]){  
      ArrayList<String> alist=new ArrayList<String>();  
      alist.add("Steve");
      alist.add("Tim");
      alist.add("Lucy");
      alist.add("Pat");
      alist.add("Angela");
      alist.add("Tom");
      //displaying elements
      System.out.println(alist);
      //Adding "Steve" at the fourth position
      alist.add(3, "Steve");
      //displaying elements
      System.out.println(alist);
   }  
}

输出：

[Steve, Tim, Lucy, Pat, Angela, Tom]
[Steve, Tim, Lucy, Steve, Pat, Angela, Tom]

注意：由于索引从 0 开始，索引 3 将代表第四个位置而不是 3。

如何从ArrayList中删除元素？

我们使用remove()方法从ArrayList中删除元素，与add()方法相同，此方法也有一些变化。

例如：

import java.util.*;
class JavaExample{
   public static void main(String args[]){
      ArrayList<String> alist=new ArrayList<String>(); 
      alist.add("Steve");
      alist.add("Tim");
      alist.add("Lucy");
      alist.add("Pat");
      alist.add("Angela");
      alist.add("Tom");
      //displaying elements
      System.out.println(alist);
      //Removing "Steve" and "Angela"
      alist.remove("Steve");
      alist.remove("Angela");
      //displaying elements
      System.out.println(alist);
      //Removing 3rd element
      alist.remove(2);
      //displaying elements
      System.out.println(alist);
   }
}

输出：

[Steve, Tim, Lucy, Pat, Angela, Tom]
[Tim, Lucy, Pat, Tom]
[Tim, Lucy, Tom]

迭代ArrayList

在上面的例子中，我们只是通过引用ArrayList实例来显示ArrayList元素，这绝对不是显示元素的正确方法。显示元素的正确方法是使用像这样的高级for循环。

import java.util.*;  
class JavaExample{  
  public static void main(String args[]){  
     ArrayList<String> alist=new ArrayList<String>();  
     alist.add("Gregor Clegane");  
     alist.add("Khal Drogo");  
     alist.add("Cersei Lannister");  
     alist.add("Sandor Clegane"); 
     alist.add("Tyrion Lannister");
     //iterating ArrayList
     for(String str:alist)  
        System.out.println(str);  
     }  
}

输出：

Gregor Clegane
Khal Drogo
Cersei Lannister
Sandor Clegane
Tyrion Lannister

Java 中的ArrayList示例

此示例演示如何从ArrayList创建，初始化，添加和删除元素。在这个例子中，我们有一个类型为String的ArrayList。我们使用add(String E)方法在ArrayList中添加了 5 个String元素，此方法在ArrayList的末尾添加了元素。

然后我们使用方法add(int index，String E)在ArrayList中添加另外两个元素，此方法在指定的索引处添加指定的元素，索引 0 表示第一个位置，1 表示第二个位置。

然后我们从ArrayList中删除元素"Chaitanya"和"Harry"，然后我们使用方法remove(int index)删除ArrayList的第二个元素。由于我们已将索引指定为 1（remove(1)），因此它将删除第二个元素。

import java.util.*;
public class JavaExample {
   public static void main(String args[]) {
      /* Creating ArrayList of type "String" which means
       * we can only add "String" elements
       */
      ArrayList<String> obj = new ArrayList<String>();
      /*This is how we add elements to an ArrayList*/
      obj.add("Ajeet");
      obj.add("Harry");
      obj.add("Chaitanya");
      obj.add("Steve");
      obj.add("Anuj");
      // Displaying elements
      System.out.println("Original ArrayList:");
      for(String str:obj)
         System.out.println(str);
      /* Add element at the given index
       * obj.add(0, "Rahul") - Adding element "Rahul" at first position
       * obj.add(1, "Justin") - Adding element "Justin" at second position
       */
      obj.add(0, "Rahul");
      obj.add(1, "Justin");
      // Displaying elements
      System.out.println("ArrayList after add operation:");
      for(String str:obj)
         System.out.println(str);
      //Remove elements from ArrayList like this
      obj.remove("Chaitanya"); //Removes "Chaitanya" from ArrayList
      obj.remove("Harry"); //Removes "Harry" from ArrayList
      // Displaying elements
      System.out.println("ArrayList after remove operation:");
      for(String str:obj)
         System.out.println(str);
      //Remove element from the specified index
      obj.remove(1); //Removes Second element from the List
      // Displaying elements
      System.out.println("Final ArrayList:");
      for(String str:obj)
         System.out.println(str);
   }
}
输出：

Original ArrayList:
Ajeet
Harry
Chaitanya
Steve
Anuj
ArrayList after add operation:
Rahul
Justin
Ajeet
Harry
Chaitanya
Steve
Anuj
ArrayList after remove operation:
Rahul
Justin
Ajeet
Steve
Anuj
Final ArrayList:
Rahul
Ajeet
Steve
Anuj

ArrayList类的方法

在上面的例子中，我们使用了add()和remove()等方法。但是有许多方法可以直接使用ArrayList类的对象。我们来讨论一下ArrayList类的几个重要方法。

1）add(Object o)：此方法向arraylist添加一个对象o。

obj.add("hello");

这个语句会在最后一个位置的arraylist中添加一个字符串hello。

2） add(int index, Object o)：它将对象o添加到给定索引处的ArrayList中。

obj.add(2, "bye");

它将字符串再见添加到ArrayList的第二个索引（ArrayList以索引 0 开头的第三个位置）。

3）remove(Object o)：从ArrayList中删除对象o。

obj.remove("Chaitanya");

该语句将从ArrayList中删除字符串"Chaitanya"。

4）remove(int index)：从给定索引中删除元素。

obj.remove(3);

它将删除索引 3 的元素（列表的第 4 个元素 - 列表以 0 开头）。

5）set(int index, Object o)：用于更新元素。它用对象o替换指定索引处的元素。

obj.set(2, "Tom");

它将使用值Tom替换第 3 个元素（index = 2是第 3 个元素）。

6）int indexOf(Object o)：给出对象o的索引。如果在列表中找不到该元素，则此方法返回值 -1。

int pos = obj.indexOf("Tom");

这将给出列表中字符串Tom的索引（位置）。

7）Object get(int index)：返回列表对象，该对象出现在指定的索引处。

String str= obj.get(2);

函数get将返回存储在第 3 个位置（索引 2）的字符串，并将分配给字符串"str"。我们已将返回的值存储在字符串变量中，因为在我们的示例中，我们已经定义了ArrayList是String类型。如果您有整数ArrayList，则返回的值应存储在整数变量中。

8）int size()：它给出了ArrayList的大小 - 列表元素的数量。

int numberofitems = obj.size();

9）boolean contains(Object o)：它检查给定对象o是否存在于ArrayList中，如果它在那里则返回true，否则返回false。

obj.contains("Steve");

如果字符串"Steve"出现在列表中，它将返回true，否则我们将得到false。

10）clear()：**它用于一次性删除ArrayList的所有元素。下面的代码将删除其对象为obj的ArrayList的所有元素。

obj.clear();

Java ArrayList教程

以下是 beginnersbook.com 上发布的ArrayList教程列表。

ArrayList基础知识

• 初始化ArrayList
• 遍历ArrayList
• 查找ArrayList的长度

排序

• 排序ArrayList
• 按降序排序ArrayList
• 使用Comparable和Comparator排序ArrayList的对象

添加/删除

• 将元素添加到ArrayList
• 在ArrayList的特定索引处添加元素
• 将Collection元素追加到ArrayList
• 将所有列表元素复制到ArrayList
• 将所有集合元素插入ArrayList 中的指定位置
• 从ArrayList 中的指定索引中删除元素
• 从ArrayList 中删除指定的元素

获取/搜索

• 获取ArrayList的子列表
• 获取ArrayList中元素的最后一次出现的索引
• 从ArrayList获取元素
• 获取ArrayList中元素第一次出现的索引
• 检查ArrayList中是否存在元素

关于ArrayList的其他教程

• 比较两个ArrayList
• 同步ArrayList
• 在ArrayList中交换两个元素
• 覆盖toString()方法 - ArrayList
• 序列化ArrayList
• 连接两个ArrayList
• 克隆ArrayList到另一个ArrayList
• 使ArrayList为空
• 检查ArrayList是否为空
• 修剪ArrayList的大小
• 替换ArrayList中现有元素的值
• 增加ArrayList的容量（大小）

转换：

• 将LinkedList转换为ArrayList
• 将Vector转换为ArrayList
• 将ArrayList转换为字符串数组
• 将数组转换为ArrayList
• 将HashSet转换为ArrayList

区别：

• ArrayList vs Vector
• ArrayList vs HashMap
• ArrayList vs LinkedList

参考

• ArrayList文档